RGB 컬러 센서 TCS3200 소개

TCS3200은 마이크로 컨트롤러를 통해 프로그래밍 할 수있는 컬러 광-주파수 변환기 칩입니다. 이 모듈은 Arduino와 같은 통합 마이크로 컨트롤러의 도움으로 7 가지 색상의 백색광을 모두 감지하는 데 사용할 수 있습니다.

이 게시물에서는 RGB 컬러 센서 TCS3200을 살펴보고 컬러 센서의 작동 방식을 이해하고 Arduino로 TCS3200 센서를 실제로 테스트하고 유용한 데이터를 추출 할 것입니다.

색상 인식의 중요성

우리는 매일 풍부한 색채로 가득 찬 세상을 봅니다. 실제로 색이 시각적으로 느끼는 것과 다른 점이 무엇인지 궁금한 적이 있습니까? 음, 색상은 파장이 다른 전자기파입니다. 빨강, 녹색, 파랑은 파장이 다르며 인간의 눈은 전자기 스펙트럼에서 좁은 대역 인 이러한 RGB 색상을 포착하도록 조정됩니다.

하지만 우리는 빨강, 파랑, 초록보다 더 많은 것을 봅니다. 그것은 우리의 뇌가 두 가지 이상의 색을 섞어서 새로운 색을 내기 때문입니다.

다양한 색을 볼 수있는 능력은 고대 인류 문명이 동물과 같은 생명을 위협하는 위험으로부터 탈출하는 데 도움이되었고, 과일과 같은 식용 품목을 적절하게 성장할 수 있도록 돕습니다.

여성은 남성보다 다양한 색조 (색감에 더 민감 함)를 더 잘 인식하지만 남성은 빠르게 움직이는 물체를 더 잘 추적하고 그에 따라 반응합니다.

많은 연구에 따르면 이것은 고대 남성이 여성보다 뛰어난 체력 때문에 사냥하러 갔기 때문이라고합니다.

여성은 식물과 나무에서 과일 및 기타 식용 품목을 수집하는 것과 같이 덜 위험한 작업으로 영광을 돌립니다.

적절한 성장 (과일의 색깔이 큰 역할을 함)에있는 식물에서 식용 품목을 수집하는 것은 좋은 소화를 위해 매우 중요했으며, 이는 인간이 건강 문제를 해결하는 데 도움이되었습니다.

남성과 여성의 시각 능력의 이러한 차이는 현대에도 지속됩니다.

좋아, 왜 위의 전자 컬러 센서에 대한 설명입니까? 음, 색상 센서는 다른 동물의 눈 색상 모델이 아니라 인간의 눈 색상 모델을 기반으로 제작 되었기 때문입니다.

예를 들어, 스마트 폰의 듀얼 카메라 카메라 중 하나는 RGB 색상을 인식하기 위해 특별히 제작되고 다른 카메라는 일반 이미지를 촬영하기 위해 특별히 제작되었습니다. 이 두 이미지 / 정보를 신중한 알고리즘과 혼합하면 인간이 인식 할 수있는 실제 물체의 정확한 색상 만 화면에 재현됩니다.

참고 : 모든 듀얼 카메라가 위에서 언급 한 것과 동일한 방식으로 작동하는 것은 아닙니다. 일부는 광학 줌에 사용되며 일부는 심층 필드 효과 등을 생성하는 데 사용됩니다.

이제 TCS3200 컬러 센서가 어떻게 제작되는지 살펴 보겠습니다.

TCS3200 센서 그림 :

물체를 비추기위한 4 개의 내장 된 백색 LED가 있습니다. 10 핀 2 개의 Vcc 및 GND 핀 (이 중 2 개 사용)이 있습니다. S0, S1, S2, S3, S4 및 'out'핀의 기능에 대해 간단히 설명합니다.

센서를 자세히 살펴보면 아래와 같은 것을 볼 수 있습니다.

총 64 개의 컬러 센서가 8 x 8 배열되어 있습니다. 포토 센서 블록에는 빨간색, 파란색, 녹색 센서가 있습니다. 서로 다른 컬러 센서는 센서에 서로 다른 컬러 필터를 적용하여 형성됩니다. 64 개 중 파란색 16 개, 녹색 16 개, 빨간색 16 개 센서가 있으며 컬러 필터가없는 16 개의 포토 센서가 있습니다.

청색 컬러 필터는 청색광 만 센서에 도달하고 나머지 파장 (색상)은 거부합니다. 이는 다른 두 컬러 센서에서도 동일합니다.

빨간색 필터 또는 녹색 필터에 파란색 빛을 비추면 파란색 필터에 비해 덜 강한 빛이 녹색 또는 빨간색 필터를 통과합니다. 따라서 파란색으로 필터링 된 센서는 다른 두 센서에 비해 더 많은 빛을받습니다.

따라서 RGB 필터가있는 컬러 센서를 블록에 넣고 모든 컬러 빛을 비출 수 있으며 관련 컬러 센서는 다른 두 개보다 더 많은 빛을받습니다.

센서에서받은 빛의 강도를 측정하여 빛이 비추는 색상을 나타낼 수 있습니다.

센서에서 마이크로 컨트롤러로 신호를 인터페이스하는 것은 광도를 주파수 변환기로 연결하는 것입니다.

회로 블록 다이어그램

'out'핀은 출력입니다. 출력 핀의 주파수는 50 % 듀티 사이클입니다. S2 및 S3 핀은 포토 센서 용 선택 라인입니다.

표를 보면 더 잘 이해할 수 있습니다.

핀 S2 및 S3에 낮은 신호를 적용하면 적색 센서를 선택하고 적색 파장의 강도를 측정합니다.

마찬가지로 나머지 색상에 대해서는 위의 표를 따르십시오.

일반적으로 빨간색, 파란색 및 녹색 센서는 필터없이 센서 하나를두고 측정됩니다.

S0 및 S1은 주파수 스케일링 핀입니다.

S0 및 S1은 출력 주파수를 조정하기위한 주파수 조정 핀입니다. 주파수 스케일링은 센서에서 마이크로 컨트롤러까지 최적의 출력 주파수를 선택하는 데 사용됩니다. Arduino의 경우 20 % 권장, S0‘HIGH’, S1‘LOW’.

해당 센서의 광도가 높으면 출력 주파수가 높아집니다. 프로그램 코드의 단순화를 위해 주파수는 측정되지 않지만 펄스 지속 시간은 측정되며 주파수가 높을수록 펄스 지속 시간이 줄어 듭니다.

따라서 직렬 모니터 판독 값에서 가장 적게 표시되는 것은 센서 앞에 배치 된 색상이어야합니다.

컬러 센서에서 데이터 추출

이제 실제로 센서에서 데이터를 추출해 보겠습니다.

프로그램 코드 :

//--------------Program Developed by R.GIRISH--------------//
const int s0 = 4
const int s1 = 5
const int s2 = 6
const int s3 = 7
const int out = 8
int frequency1 = 0
int frequency2 = 0
int frequency3 = 0
int state = LOW
int state1 = LOW
int state2 = HIGH
void setup()
{
Serial.begin(9600)
pinMode(s0, OUTPUT)
pinMode(s1, OUTPUT)
pinMode(s2, OUTPUT)
pinMode(s3, OUTPUT)
pinMode(out, INPUT)
//----Scaling Frequency 20%-----//
digitalWrite(s0, state2)
digitalWrite(s1, state1)
//-----------------------------//
}
void loop()
')
delay(100)
//------Sensing Blue colour----//
digitalWrite(s2, state1)
digitalWrite(s3, state2)
frequency3 = pulseIn(out, state)
Serial.print(' Blue = ')
Serial.println(frequency3)
delay(100)
Serial.println('---------------------------------------')
delay(400)

//--------------Program Developed by R.GIRISH--------------//

직렬 모니터 출력 :

가장 낮은 값을 표시하는 판독 값은 센서 앞에 놓인 색상입니다. 예를 들어 노란색과 같은 색상을 인식하는 코드를 작성할 수도 있습니다. 노란색은 녹색과 빨간색이 혼합 된 결과이므로 노란색이 센서 앞에 배치되면 다른 색상과 마찬가지로 빨간색 및 녹색 센서 판독 값을 고려해야합니다.

Arduino를 사용하는이 RGB 컬러 센서 TCS3200 기사에 대해 궁금한 점이 있으면 의견란에 알려주십시오. 빠른 답변을받을 수 있습니다.

위에서 설명한 컬러 센서는 다음 용도로도 사용할 수 있습니다. 릴레이를 통해 외부 가제트 트리거 원하는 작업을 실행합니다.